中祁连热水大坂花岗闪长岩形成时代、地球化学特征及其地质意义

摘要

北祁连洋的俯冲极性一直存在争议，南向俯冲的有无对重新认识北祁连洋闭合过程起到了至关重要的作用，而中祁连北缘俯冲相关岩浆岩的识别可为南向俯冲提供关键证据。本文针对中祁连北缘热水大坂地区的花岗闪长岩开展岩石学、全岩地球化学、LA-ICP-MS锆石原位U-Pb年龄、Lu-Hf同位素及全岩Sr-Nd同位素分析，对其侵位时代、岩石成因、构造背景进行探讨，揭示其对北祁连洋的俯冲极性启示。热水大坂地区花岗闪长岩为I型花岗岩，LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为501～499 Ma,表明该岩体侵位于晚寒武世。岩石中SiO₂（62.96%～67.76%）和Al₂O₃（16.19%～17.85%）含量较高，Na₂O（3.44%～4.26%）含量偏高，较低含量的K₂O（1.81%～3.10%）,表现出富钠贫钾的特征，重稀土亏损，有较高含量的Sr(1044×10^-6～1235×10^-6)、Sr/Y比值（66.9～132.3）和La(35.9×10^-6～48.3×10^-6)、（La/Yb）_N比值（20.51～36.94）,Yb含量小于1.9×10^-6,Sr远大于400×10^-6,显现出了明显的O型埃达克岩特征。岩石Nd同位素显示微弱富集特征，ε_Nd（t）为-3.0～-2.0,岩浆锆石ε_Hf（t）为-6.1～+1.7。通过分析认为，热水大坂花岗闪长岩是与寒武纪北祁连洋向中祁连地块俯冲有关的加厚下地壳中石榴角闪岩部分熔融形成的O型埃达克岩，揭示北祁连洋在寒武纪发生了南向俯冲。

关键词

埃达克岩 / 热水大坂 / 寒武纪 / 俯冲 / 北祁连洋